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PC機(jī)智能家電控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)詳解

作者: 時(shí)間:2016-12-05 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
  本系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C51($3.7875)為控制核心,以電腦作為上位機(jī),實(shí)現(xiàn)在電腦上自動(dòng)控制8路家電的開關(guān)狀態(tài),單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)亦可以通過按鍵控制家電的開關(guān)。硬件部分包括單片機(jī)最小系統(tǒng),串口通信、液晶顯示界面三大部分。最小系統(tǒng)部分單片機(jī)選用了AT89C51($3.7875)單片機(jī),串口選用232電平轉(zhuǎn)TTL電平的MAX232($2.0686)芯片,進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。液晶選用128X64點(diǎn)陣的液晶模塊。本系統(tǒng)顯示直觀,控制方便。

  穩(wěn)壓直流電源設(shè)計(jì)

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/326539.htm

  

  本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為5V直流穩(wěn)壓電源給系統(tǒng)供電,AC220($44.0800)市電經(jīng)220V~9V變壓器變壓,然后經(jīng)橋式整流電路,再經(jīng)電容濾波電路,經(jīng)7805穩(wěn)壓管穩(wěn)壓,再進(jìn)行二次濾波,輸出較穩(wěn)定的5V電壓,給本系統(tǒng)供電。

  流程圖如下圖所示:

  

  本系統(tǒng)在實(shí)際制作過程中,基于成本考慮,本設(shè)計(jì)未做電源這一部分,而是用USB連接線,代替了電源的制作。因電腦現(xiàn)已非常普及,從電腦的USB口取5V電源,亦非常方便。

  矩陣鍵盤的設(shè)計(jì)

  矩陣按鍵部分由8個(gè)輕觸按鍵,單片機(jī)的P2口檢測及按鍵狀態(tài),并記錄相應(yīng)的鍵值,指示相應(yīng)的指示燈亮,并同步把相應(yīng)信息通過串口傳給PC機(jī)。

  鍵盤的硬件電路如圖2-2所示:

  

  圖2-2鍵盤硬件圖  鍵連擊現(xiàn)象的克服和處理

  當(dāng)我們按下某個(gè)鍵時(shí),對應(yīng)的功能便會(huì)通過鍵盤分析程序得以執(zhí)行,如果在操作者釋放之前,對應(yīng)的功能多次執(zhí)行,如同操作者在連續(xù)不斷的操作該鍵一樣,這種現(xiàn)象就稱為連擊。連擊先可用圖4-2-3所示流程圖的軟件方法來解決:當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí),首先進(jìn)行軟件去抖處理,確認(rèn)鍵被按下后,便執(zhí)行與該鍵相對應(yīng)的功能,執(zhí)行完后不是立即返回,而是等待鍵釋放之后再返回,使每一次按鍵只被響應(yīng)一次,從而達(dá)到避免連擊的目的。

  

  指示燈硬件圖

  如果把連擊現(xiàn)象加以利用,有時(shí)會(huì)給操作者帶來便利。例如在某些儀器中。因設(shè)計(jì)的按鍵很少,沒有安排0~9數(shù)字鍵,只設(shè)置了一個(gè)調(diào)整鍵,這時(shí)需要采用加1(或者減1)的方法來調(diào)整有關(guān)參數(shù),但當(dāng)調(diào)整量較大時(shí)就需要多次按鍵,使操作者很不方便。如果允許存在連擊現(xiàn)象,我們只要按住鍵不放,參數(shù)就會(huì)不停的加1(或者減1),會(huì)讓操作比較方便、快捷。具體實(shí)現(xiàn)流程圖如圖4-2-3所示,其中加入的延時(shí)環(huán)節(jié)是為了控制連擊的速度。

  液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

  

  液晶顯示的原理分析

  現(xiàn)在,在市場上所使用的液晶都是液晶模塊,也就是說,現(xiàn)在的液晶模塊都是將液晶以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)芯片,寄存器,驅(qū)動(dòng)電源電路等一系列的輔助電路都集成在了一起,從二使用戶能夠更加的方便是液晶,即所謂的大眾化。12864采用的是點(diǎn)陣式液晶,分為128X64個(gè)點(diǎn),即有1204個(gè)字節(jié),也就是說每一個(gè)ROM內(nèi)存單元對應(yīng)一個(gè)點(diǎn)陣。如何對其驅(qū)動(dòng)是對12864的主要難點(diǎn),對于其驅(qū)動(dòng)大致可以分為:初始化,設(shè)置起始位顯示,輸送數(shù)據(jù)幾大塊。初始化主要的就是按照芯片手冊來,因?yàn)槟切┟钫Z句的內(nèi)存單元都是定的,不能夠根據(jù)用戶的喜好來自己定義。設(shè)置起始位數(shù)據(jù)顯示位置,主要是要搞清楚ROM的對應(yīng)地址。12864分為左半屏面和右半屏面。其中左邊占64列,右邊占64列。共128列。行分為64行。又將其分為8頁,每一頁占8行。列的起始地址為40H,行的起始地址為B8H。

  系統(tǒng)仿真

  

  隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,使智能家電的整體水平發(fā)生巨大變化,傳統(tǒng)的家電控制方式逐步的被智能化所取代。智能家電的核心部件是單片機(jī),因其極高的性價(jià)比得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展,從而加快了智能家居的發(fā)展。



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